付亿方

2014年9月4号，国务院新闻办召开了新闻发布会，公布了国务院《关于深化考试招生制度改革的实施意见》，这对中学课程及教学而言，既是挑战更是机遇。

在教育改革和深化的探索上，教师必须以世界一流的先进水准为参照系，不断拓展国际视野，站在更高的平台上弘扬与提升我国的优秀教育传统和文化，以多种形式来吸收国外优质教育的经验，并创造性地为“我”所用。

另外，新高考模式的改革，使得化学基础教学从以前的应试为主走向培养化学学科素养和创新能力为主的征程。

为了让学生在学习自然科学的过程中，对科学王国持有好奇心和探秘的热情，对科学世界有质疑和创新的理念，对科学思想和方法有一定的认识，对科学精神和人文精神有所领悟，对自己未来的职业和事业有所规划，我将美国PrenticeHall公司出版的《化学——与不断变化的世界的联系》（下文简称美国教材）与上海科学技术出版社出版的高级中学课本《化学》（下文简称国内教材）对比，并以“原子结构的发展和演变”一章为例，对美国与我国的教材编排、课程设置等方面进行了比较研究。

目前，我校分本部和国际部两部教学，本部采用的是国内教材，国际部采用的是美国教材，而本人有幸担任了我校两部的化学教学工作，在教学过程中，对本部与国际部学生的学习过程和未来发展进行了考察，对吸收美国教材先进的方面进行了一些实践和探索，并对国内中学化学教材的改进提出了建议。

1理念比较

经过几次教材版本的变迁，我国高中化学教材已经从原来的主要以元素化合物的性质扩展到较新的科研成果，与环境、医学、食品等相关的化学知识等，我国的化学教育正向自主性教育迈进，教育方式上更注重探究获取知识。

相比之下，美国教材强调的是理解的质而不是信息的量，美国《国家科学教育标准》在前言中确认：科学教育的最根本任务不是使学生获得多少科学知识，而是获得良好的科学素养和创造能力。

从内容和结构上来看，国内教材的编写有些像语文手法中的设问，先提出问题，再解答问题，比较直接；而美国教材则采用层层递进的手法。

比如“原子结构的发展和演变”这一章，两国的教材内容对比如下：国内教材主要是让学生了解原子结构发展的历史，内容为5页，约六千字，基本点落在简述科学家做出的主要贡献，包括道尔顿、汤姆逊、卢瑟福3位科学家，对学生的教育主要是对科学信息和科学事实的获取上，授课时间为一个课时；美国教材对原子结构的发展与演变按照下图所示的思路展开，内容为57页，约七万字，九十多幅彩色插图，基本点落在叙述原子结构一百多年来的发展过程，力图讲清楚原子结构中的每一个为什么。

美国教材为什么用如此浓墨重彩的文字和两个月约六十课时来叙述原子结构理论的发展细节？这或许在美国的《国家科学教育标准》中可以找到答案。

关于原子结构的内容其标准有这样一段描述：原子的内部结构是什么？学生肯定会问，让他们懂得“我们是如何知道的”可能很困难，但是很重要。当原子结构存在的证据和论据被教师和课本的直接断言所取代的时候，高质量的学习和科学探究精神的实践也就荡然无存了。

我将国内教材和美国教材相比，并将本部学生和国际部学生学习过程相对照，进而发现国内化学课程的优势是覆盖许多科学主题，面面俱到；追求对知识和原理的准确理解和正确运用。

从学生群体来看，我国培养的学生中规中矩，知识和技能很扎实，但是相对缺乏能动性和创造性。美国化学教材优势是培养学生科学素养与求是、批判、质疑等创新精神，但缺点是重过程，轻运用。

以“原子结构的发展和演变”一章为例，从教学检测来看，美国的高考SAT(II)化学和AP化学的考题中很少涉及原子结构探究方面的内容，教材强调的内容和学生要掌握的内容不是很一致。

2探究活动的比较

科学探究从内涵上包括观察、推断、分类、变量控制和形成假说等技能。它强调把这些技能同科学知识和科学思维结合起来以形成对科学的全面理解。各国教育界都把科学探究放在核心位置。

但是，国内外对于探究活动的手段，如使用证据的规则、形成问题的方式、提出解释的方法、探究题目的选择、探究过程的设计等方面有所不同，详见下表。

表格 中美两国学生探究活动对比

从表格的对比可以看出，我国与美国的探究设计理念有所不同。在美国化学教学中，学生亲自查资料，动手设计方案，进行小组讨论，共同决策，参与评价，动手解决问题，这些做与想的过程使学生更加清楚地明白逻辑、技术、证据、质疑、创新、知识之间的关系。

仍以“原子结构的发展和演变”这一章为例，国内教材探究活动建议为“模型在探索原子结构中的应用”；而在美国《与不断变化的世界的联系》教材中，十年级学生要完成的一个课题作业则如下所示。

课题题目：原子模型与科学方法

要求：

a.包括主要的原子模型以及发现这些原子模型的重要实验；

b. 用图表或文字说明科学家是如何运用科学方法去发展原子模型的；

c. 你在学习科学方法和原子模型后有什么感想；

d. 单独完成这份课题，可以手写或电脑打印，注明引用文献。

3评价理念的比较

评价标准包含了“什么是重要的”这一关键信息，对科学教育的直接承担者具有实在的导向作用。2014年9月19日，《上海市深化高等学校考试招生综合改革实施方案》公布，化学等其他科目设置为合格性考试和等级性考试。

由此可见，我国的评价标准正在向多样化迈进。美国的学业评价体系相对成熟且灵活多变。美国中学的评价方式主要分为校内考试和校外考试。校内考试以“学分值”评价学生学业成绩，如下图所示。

从图中可以看出，美国中学的评价方法包括了除笔试外的多种手段，如课题研究、面谈、作业、书面报告、作文等开放性的过程评价方法。

比如十年级“原子结构的发展和演变”这一章的课题是“原子结构和科学方法”，作为科学探究活动，该探究活动的评价成绩按20%的比例计入平时成绩。

校外考试有IB（中文:国际文凭项目）、AP（大学预修课程）、SAT（II）（美国高考化学）等类型，学生可以根据自身的情况，选择参加SAT（II）中的化学考试。

在化学学科学习上有潜力的学生，或者将来在大学中选择与之相关的专业的学生还可以通过十一年级至十二年级的准备，参加IB或AP化学的考试，成绩优秀者还可以冲抵大学基础化学的学分。

《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010~2020年）》提出：要尊重教育规律和学生身心发展规律，为每个学生提供适合的教育。高中阶段教育对提高国民素质和培养创新人才具有特殊意义。

我国教育一直在探索教育改革之路，取得了巨大的成就，但是在培养学生的侧重点、培养方法、实施策略等方面遇到一些困惑。相比美国化学教材在国际部的教授情况，我在以下方面作了一些尝试。

1重视科学精神的培养

我认为，科学精神的内涵可以分为以下三个层次，详见下图。我国化学教育在培养学生的科学精神方面可以借鉴美国化学教材，既在教材的主线中体现出来，又将其渗透于作业、课题研究、实验探究和评价过程等环节中。

例如，我校在高一上半学期，布置了学科大作业，题目由任课教师拟定，学生自由选择，学生主要以查阅文献收集资料为主，要求和评价内容包括所收集资料的完整性与时效性、所撰写的内容与主题的相关性、论文内容的科学性和完整性、全文语言风格的一致性、文章后标明资料来源的真实性等五个方面，每一项满分20分，共计100分。

在高二年级，我校会给学生布置课题，让学生在高一年级收集资料的基础上，对所研究的领域进行理论假设、模型建构、数据采集、数据处理、得出结论、提出见解等工作，经过高一、高二两年在科学领域的探讨和研究，学生的质疑能力、创新思维等得到了很大的提高。

2科学方法的培养策略

科学方法是人类在认识和实践中运用的正确方法，学生掌握了科学方法，才能理解、研究化学实验，得出科学结论。

我国教材在设置悬念，激发学生兴趣，课堂中加入探究性问题、用实验设疑等方面都做得比较好，但是在用科学方法进行实验研究以及实验评价方面相对薄弱。

基于此，我校除了开设以上培养学生科学思想的课题指导，还开展了科技节、创新大赛等活动，使学生在化学、物理、生物、建筑、机器人等领域展开角逐，激发学生的科学探究兴趣。

另外，我校还开展了大量拓展型课程，比如，化学拓展课有仪器分析、环境监测、有机合成、生物化学等，让学生学会了逻辑、技术、证据、质疑、创新、设计、模型建构等方面的科学方法。

3融合多学科的课程内容

美国教材为了导出原子结构的电子云模型，运用了普朗克的量子理论、爱因斯坦的光电效应、光的波粒二相性等物理学原理。学科之间本身是没有界限的，很多重大的科学成果都是不同领域的科学家共同努力的结果。

我国过去化学教材的特点是学科界限严格，其他学科教过的内容，化学教材就不再重复，不利于学科的发展。化学与生物、环境、物理、天文等学科内容交叉融合，鼓励学生对不同学科内容的融会贯通是科学教育中的重要理念。

因此，我校在化学拓展型课程中开设了“光导纤维材料及其应用”课程，融合了物理、化学等学科的知识；开设了“大气质量监测与评价”课程，融合了化学与环境科学的知识，这些课程都有助于增强学生对整个自然科学的理解、思考与感悟。

4培养学生的技术素养

技术教育对科学教育的作用表现在：技术教育是培养学生的探究能力，发展科学精神，形成科学素养与科学态度，掌握科学方法的载体。技术教育使科学课程更综合化。

比如，给学生上过几次“色谱-质谱联用分析”课后，他们便可以用该仪器做课题研究，如测定二甲苯的同分异构体、测定食品中农药残留量等，从而使学生具备一定的科学研究能力。

在学校条件允许的情况下，除了基本的试管实验、酸碱中和滴定等传统实验，学校也可以开设仪器分析课程，以提高学生的化学技术素养。

付亿方：上海市上海中学

文章来源：《现代教学》2015年10A刊